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单片机最小系统组成部分(上)-单片机选型
发布时间:2021.12.01
信息摘要:
​​​​传统的单片机最小系统由单片机、电源电路、时钟电路、复位电路、存储器访问路径控制电路这五部分组成,本文主要讲五部分中单片机的内容。

单片机的内容非常多,本文主要讲解单片机的选型问题,一般需要从以下这几个方面来选择单片机的内部功能和封装形式。

第一是存储器,单片机的存储器可分为程序存储器ROM和数据存储器RAMROM的种类和及适用场合如下图所示。研发阶段一般选用FlashROM单片机以提高开发速度,ROM的容量可根据程序的大小来确定,对于8位单片机,片内ROM的最大容量为64KB ,不够时可以扩展片外ROM。数据存储器是程序在运行中存放临时数据的,一般RAM掉电后数据即丢失,如果要保存关键数据的话,选用EEPROM或者支持IAP的单片机,IAP是什么意思呢?这里对ISPIAP做一个比较,ISP在系统编程,是指不同把芯片拆下来,直接在板级上进行编辑,也就是写的是整个程序,一般是通过ISP接口线来写。ISP程序需要升级的话要去现场处理,好处是不用拆机器了。IAP在应用编程,虽然同样都是在板级上进行编程,但是是在应用中进行编程,指示更改某一部分而不影响系统的其他本分,另外接口程序是自己写的,假如IAP有网管系统的话,就能进行远程升级并且不会影响应用,这样的话就不要人到现场了。对于8位单片机的RAM的容量,常见的有128B256B。最大容量不会超过64KB。这里注意,目前扩展的片外RAM大多集成在片内,但是仍然叫片外RAM,沿用之前的叫法。ROM的种类和及适用场合

第二是运行速度,单片机的运行速度要综合三个方面来看,一是时钟频率,大部分情况下,对于同一结构的单片机,时钟频率越高速度越快。时钟频率常选用6MHz12MHz或用于串行通信的11.0592MHz。二是CPU结构,RISC精简指令集结构比CISC复杂指令集结构的速度要快。单片机CPU多采用精简指令集结构。三是机器周期与时钟周期的关系,同一种结构、同一种时钟频率的单片机,机器周期与时钟周期之比越小速度越快。由于单片机的稳定性、抗干扰性及功耗等参数,基本上是跟速度成反比的,所以不需要片面追求高速度。

第三是I/O口,I/O口的数量和功能是选用单片机时首先要考虑的问题之一,根据实际需要确定数量,I/O口多余不仅芯片的体积增大,同时也会增加成本。

第四是定时/计数器,确定定时/计数器个数,多数单片机提供2~3个,选用特殊功能模块简化软件设计,缩减COU资源的占用,如输入捕获、输出比较和PWM(脉冲宽度调制)功能,很多单片机都具备有看门狗定时器(WDT),能够在单片机死机之后自动进行复位,这里一般根据自己的实际需要和要求进行选择,不要执意追求功能多样。

第五是串行接口,单片机最常见的串行接口为标准UART接口、增强型UART接口、I2C总线接口、CAN总线接口、SPI接口和USB接口等,如果系统只用一个单片机芯片时,UART接口或者USB接口通常用来和计算机通信,不需要和计算机通信时可以不用,SPI接口可用来RSP编程,当你没有编程器时尽量选用带这种借口的单片机,SPI接口也可以和其他外设进行高速串行通信。I2C总线是一种两线、双向、可多主机操作的同步总线,I2C总线属于工业标准,在各类电子产品中都等到广泛的应用,生活中常用的彩色电视机其实就是使用I2C总线来设置参数。通常情况下使用最多的是UART接口,其他接口可以根据自身的需要选择。艾能微专注单片机方案开发

第六是工作电压、功耗,单片机的工作电压最低可以达到1.8v,最高为6V,常见的是3v5V,单片机的功耗参数主要是指正常模式、空闲模式、掉电模式下的工作电流,用电池供电的系统要选择用电流小的产品,同时要考虑是否要用到单片机的掉电模式,如果要用的话必须要选择有相应功能的单片机。

第七是封装形式,常见的封装形式有DIP双列直插式封装、PLCCPLLC要对应插座、QFP四侧引脚扁平封装、SOP双列小外形贴片丰封装等,做实验时一般选用DIP封装。

第八是抗干扰性、保密性,抗干扰性能对于选型来说非常关键,特别是应用于干扰比较大的工业领域时更应该如此,单片机加密后的保密性能也要好,这样能够提高自身知识产权的安全性。除了考虑内部功能和封装形式外,单片机选型还需要考虑很多外部情况,这里就不多做介绍,更多内容可以浏览艾能微官网了解。

深圳市艾能微科技有限公司是一家致力于发展国产单片机方案开发的科技公司,在中国区主营电子产品方案开发、单片机技术开发及设计销售等服务,单片机厂家。代理:芯连心。有8位单片机,32位单片机,触摸单片机等。



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